JP2011048232A - 近距離撮影可能な光学系およびそれを用いた光学装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無限遠物体から撮影倍率等倍まで高速にフォーカシング移動可能でかつ良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供する。
また、小型で光学系が振動した際の像ブレを補正可能で無限遠物体から撮影倍率等倍まで良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光学系は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向をそれぞれ異なる移動量で移動する第１のフォーカスレンズ群と、第２のフォーカスレンズ群と、第３のフォーカスレンズ群を有し、少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成とする。
また、第１のフォーカスレンズ群と、第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、像ブレ補正レンズ群より像側に第２のフォーカスレンズ群を有する。
【選択図】図１
また、小型で光学系が振動した際の像ブレを補正可能で無限遠物体から撮影倍率等倍まで良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光学系は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向をそれぞれ異なる移動量で移動する第１のフォーカスレンズ群と、第２のフォーカスレンズ群と、第３のフォーカスレンズ群を有し、少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成とする。
また、第１のフォーカスレンズ群と、第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、像ブレ補正レンズ群より像側に第２のフォーカスレンズ群を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、無限遠物体から撮影倍率等倍までの近距離撮影が可能な、いわゆるマクロレンズに関し、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの光学装置に好適なものである。
従来、スチルカメラ用撮影レンズで、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して３つのレンズ群を移動させて撮影倍率等倍まで撮影を可能とするマクロレンズが特許文献１により知られている。前記公報によるレンズは、フォーカシングに際して移動する３つのレンズ群はいずれのレンズ群も複数レンズで構成されている。
また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させ、フォーカシングに際して光軸方向に固定のレンズ群の一部を光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正可能とするマクロレンズが特許文献２、特許文献３により知られている。
無限遠物体から撮影倍率等倍まで撮影可能なマクロレンズは、フォーカシングに際して移動するレンズ群の移動量が大きくなる傾向があり、フォーカシングモーターで高速なフォーカシングを実現するためにはフォーカシングに際して移動するレンズ群を軽量にするのが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載のレンズは、フォーカシングに際して移動する３つのレンズ群はいずれのレンズ群も複数レンズで構成されており、フォーカシングで移動するレンズ群が軽量にならず、高速にフォーカシングを移動させるのが困難であった。
本発明の第一の目的は、無限遠物体から撮影倍率等倍まで高速にフォーカシング移動可能でかつ良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供することである。
また、無限遠物体から撮影倍率等倍まで撮影可能なマクロレンズは、近距離までの性能を良好にするために遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させることになるが、光学系が振動した際の像ブレを補正しようとして像ブレ補正レンズ群を配置するとレンズ系を小型にするのが困難になるか、良好な光学性能を実現するのが困難であった。特許文献２、特許文献３に記載のいずれのレンズにおいても十分に小型で良好な光学性能は得られていない。
本発明の第二の目的は、小型で、光学系が振動した際の像ブレを補正可能で無限遠物体から撮影倍率等倍まで良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の光学系は、複数のレンズ群をフォーカシング時に異なる移動をさせ、またフォーカスレンズ群と像ブレ補正レンズ群の配置を適切に設定することを特徴としている。
例えば、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のいずれの移動量とも異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第３のフォーカスレンズ群を有し、
前記フォーカスレンズ群のうち少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成としたことを特徴としている。
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のいずれの移動量とも異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第３のフォーカスレンズ群を有し、
前記フォーカスレンズ群のうち少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成としたことを特徴としている。
また、例えば、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する負の屈折力の第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９
Ｖｐ＜Ｖｎ
なる条件式を満足することを特徴としている。
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９
Ｖｐ＜Ｖｎ
なる条件式を満足することを特徴としている。
また、例えば、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、
前記像ブレ補正レンズ群より像側に前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群を有したことを特徴としている。
前記第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、
前記像ブレ補正レンズ群より像側に前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群を有したことを特徴としている。
また、本発明に係る光学装置は、上記の光学系と、前記光学系が形成する光学像を受光する手段を備える。
本発明によれば、無限遠物体から撮影倍率等倍まで高速にフォーカシング可能でかつ良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供することができる。
また、本発明によれば、小型で、光学系が振動した際の像ブレを補正可能で無限遠物体から撮影倍率等倍まで良好な光学性能の光学系およびそれを用いた光学装置を提供することができる。
（実施の形態１〜３）
以下に図面を用いて本発明の実施の形態１、２、３について説明する。
以下に図面を用いて本発明の実施の形態１、２、３について説明する。
図１、４、７において、（ａ）図は物体距離無限遠に合焦状態のレンズ配置図、（ｂ）図は、撮影倍率が０．５倍となる中間距離に合焦状態でのレンズ配置図、（ｃ）図は撮影倍率が等倍となる最短撮影距離に合焦状態でのレンズ配置図をそれぞれ表している。また図１、４、７の各図において、（ａ）図と（ｂ）図との間に設けられた折れ線の矢印は、各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。各状態の間は、単純に直線で接続しただけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。
図１、４、７において、特定の面に付されたアスタリスク＊は、該面が非球面であることを示している。また各図において、各レンズ群の符号に付された記号（＋）及び記号（−）は、各レンズ群の屈折力の符号に対応する。更に各図において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓの位置を表す。図示していないが、本発明の光学系をデジタルカメラに用いる場合は、最終レンズ群（Ｇ６）と像面Ｓの間には、光学的ローパスフィルタや撮像素子のフェースプレート等が配置される。更に各図において、第３レンズ群Ｇ３の像側にはフォーカシング時に変化しない空気間隔を介して絞りＡが設けられている。
図２、５、８は、それぞれ数値実施例１、２、３に係る光学系の縦収差図である。
各縦収差図において、（ａ）図は物体距離無限遠に合焦状態、（ｂ）図は撮影倍率が０．５倍となる中間距離に合焦状態、（ｃ）図は撮影倍率が等倍となる最短撮影距離に合焦状態における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差（ＳＡ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ（％））を示す。球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、Ｆで示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。非点収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、ｓで示す）、破線はメリディオナル平面（図中、ｍで示す）の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、Ｈで示す）を表す。
各実施例の光学系は、物体側から像側へと順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と負の屈折力の第５レンズ群Ｇ５と弱い屈折力の第６レンズ群Ｇ６を備える。
第１レンズ群Ｇ１は最終面が非球面であり、
第２レンズ群Ｇ２は１枚の正レンズを有し、
第３レンズ群Ｇ３は正レンズ１枚構成であり、
第４レンズ群Ｇ４は１枚の負レンズを有し、
第５レンズ群Ｇ５は負レンズ１枚構成であり、
第６レンズ群Ｇ６は物体側より順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズの２枚構成である。
第２レンズ群Ｇ２は１枚の正レンズを有し、
第３レンズ群Ｇ３は正レンズ１枚構成であり、
第４レンズ群Ｇ４は１枚の負レンズを有し、
第５レンズ群Ｇ５は負レンズ１枚構成であり、
第６レンズ群Ｇ６は物体側より順に物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズの２枚構成である。
第６レンズ群Ｇ６を上記構成にすることにより、像面湾曲を良好に補正することが可能になっている。また、像側にテレセントリックな光学系にすることが可能になりデジタルカメラに本光学系を用いる場合に好ましい。
各実施例の光学系では、物体距離無限遠に合焦状態から最短撮影距離に合焦状態へのフォーカシング時に際して、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第６レンズ群Ｇ６は像面に対して光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２をほぼ単調に像面側に移動させ、第４レンズＧ４をほぼ単調に物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を第４レンズ群Ｇ４とは異なる移動をさせている。
上記の各レンズ群構成とフォーカシング方式によって、無限遠物体から撮影倍率等倍まで良好な光学性能を実現するとともに、フォーカシング時に全長変化のない操作性の良好な光学系およびそれを用いた光学装置が実現できる。
また、上記の各実施例の光学系では、第５レンズ群Ｇ５を１枚のレンズ素子で構成することによって、フォーカスレンズ群の軽量化及び高速な応答性が実現される。
また、各実施例の光学系では、光学系が振動した際の像ブレを補正するために第３レンズ群Ｇ３を光軸と垂直方向に移動させる。
像ブレ補正レンズ群である第３レンズ群Ｇ３の物体側と像側に各々フォーカシング時に移動するレンズ群を配置することにより無限遠物体から撮影倍率等倍まで像ブレ補正時の光学性能を良好にすることができる。
また、像ブレ補正レンズ群である第３レンズ群Ｇ３に隣接して絞りＡを配置することが第３レンズ群Ｇ３のレンズ径を小型化するのに好ましい。
図３は、実施例１の光学系において物体距離無限遠に合焦状態での横収差を示しており、像ブレ補正を行っていない基本状態及び像ブレ補正状態での横収差と、光学系全体が０．３６°傾いた状態で第３レンズ群Ｇ３を光軸と垂直方向に０．５０ｍｍ移動させて像ブレ補正を行っている状態での横収差を示している。
図６、９はそれぞれ実施例２、３の光学系において物体距離無限遠に合焦状態での横収差を示しており、像ブレ補正を行っていない基本状態及び像ブレ補正状態での横収差と、光学系全体が０．３０°傾いた状態で第３レンズ群Ｇ３を０．５０ｍｍ移動させて像ブレ補正を行っている状態での横収差を示している。
各横収差図において、上段３つの収差図は、像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段３つの収差図は、像ブレ補正状態にそれぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ブレ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の７０％の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−７０％の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。
以下、各実施の形態に係る光学系が満足すべき条件を説明する。なお、各実施の形態に係る光学系において、複数の満足すべき条件が規定されるが、適合する条件をできるだけ多く満足する光学系の構成が最も望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏する光学系を得ることも可能である。
各実施の形態に係る光学系は、以下の条件を満足することが望ましい。
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する負の屈折力の第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９‥‥（１）
Ｖｐ−Ｖｎ＜０．０ ‥‥（２）
なる条件式を満足することが望ましい。
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９‥‥（１）
Ｖｐ−Ｖｎ＜０．０ ‥‥（２）
なる条件式を満足することが望ましい。
条件式（１）の上限を超えて分散が低くなると、第１のフォーカスレンズ群での色収差を補正するのが困難になり、色収差補正のためにレンズ枚数が増大する。さらに望ましくは上限を２１．８、さらには２０．８にするとよい。一般に高分散の材質は短波長の透過率が極端に低くなり、下限を超えて高分散になるとカラーバランスを良好に保つのが困難になる。さらに望ましくは下限を１６．８にするとよい。
条件式（２）は、第１のフォーカスレンズ群の正レンズと第２のフォーカスレンズ群の負レンズのアッベ数に関するもので、色収差補正のためには両方のレンズとも高分散の材質にするのが望ましいのであるが、上限を超えると両方のレンズとも短波長の透過率が極端に低い高分散の材質になってしまいカラーバランスを良好に保つのが困難になる。
像ブレ補正レンズ群は１枚の正レンズで構成し、前記正レンズのアッベ数をＶｐ３としたとき
３０.５＜Ｖｐ３＜８２.５ ‥‥（３）
なる条件式を満足することが望ましい。
３０.５＜Ｖｐ３＜８２.５ ‥‥（３）
なる条件式を満足することが望ましい。
条件式（３）は像ブレ補正レンズ群の正レンズの分散に関するものであるが、像ブレ補正レンズ群を第１のフォーカスレンズ群と第２のフォーカスレンズ群の間に配置する単レンズとした場合、像ブレ補正時の色ズレを少なくするためには高分散の材質とするのは望ましくない。条件式（３）の下限を超えて高分散になると色ズレが大きくなり望ましくない。さらに望ましくは下限を３４．３、さらには３９．５のようにするとよい。上限を超えると超低分散の材質となり、非常に高価な材質になるので好ましくない。
無限遠物体に合焦状態の前記光学系全系の焦点距離をｆ、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき
０．８＜ｆ３／ｆ＜３．２ ‥‥（４）
なる条件式を満足することが望ましい。
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき
０．８＜ｆ３／ｆ＜３．２ ‥‥（４）
なる条件式を満足することが望ましい。
条件式（４）は第３レンズ群の焦点距離に関するものであるが、物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正または負の屈折力の第６レンズ群で構成し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して前記第１レンズ群、第３レンズ群、第６レンズ群は像面に対して光軸方向に固定し、前記第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群は移動する構成にした場合は、条件式（４）の下限を超えて第３レンズ群の屈折力が強くなると球面収差の補正のために第３レンズ群を構成するレンズ枚数の増大を招く。望ましくは下限を１．０、さらには１．２のようにするとよい。上限を超えて屈折力が弱くなると、第３レンズ群を像ブレ補正レンズとしたときに、像ブレ補正のための光軸と垂直方向への移動量が増大し、レンズ径が大型化してしまう。望ましくは上限を２．６、さらに望ましくは２．１にするとよい。
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態１、２、３に係る光学装置の概略構成図である。
図１０は、実施の形態１、２、３に係る光学装置の概略構成図である。
本実施の形態に係る光学装置１００は、カメラ本体１０１と、カメラ本体１０１に着脱自在に接続される交換レンズ装置２０１とを備える。
カメラ本体１０１は、交換レンズ装置２０１のレンズ系２０２によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子１０２と、撮像素子１０２によって変換された画像信号を表示する液晶モニター１０３と、カメラマウント部１０４とを含む。一方、交換レンズ装置２０１は、上記の実施の形態１〜３のいずれかに係るレンズ系２０２と、レンズ系２０２を保持する鏡筒と、カメラ本体のカメラマウント部１０４に接続されるレンズマウント部２０４とを含む。カメラマウント部１０４及びレンズマウント部２０４は、物理的な接続のみならず、カメラ本体１０１内のコントローラ（図示せず）と交換レンズ装置２０１内のコントローラ（図示せず）とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。
以下、実施の形態１〜３に係る光学系を具体的に実施した数値実施例を説明する。後述するように、数値実施例１〜３は、それぞれ実施の形態１〜３に対応する。なお、各数値実施例において、長さの単位はすべて「ｍｍ」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
ただし、数式中の各項によって表される事項は以下の通りである。
Ｚ：光軸からの高さがｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
ｈ：光軸からの高さ
ｒ：頂点曲率半径
κ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（数値実施例１）
数値実施例１の光学系は、図１に示した実施の形態１に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.3°
面データ
面番号 r d nd vd
1 -638.97800 1.54400 1.77250 49.6
2 -63.91990 0.20000
3 22.70370 0.80000 1.92286 20.9
4 14.59950 3.78380 1.74330 49.3
5* 254.94710 可変
6 -114.65930 0.80000 1.91082 35.2
7 19.26630 1.29610
8 171.12040 0.80000 1.56883 56.0
9 15.79480 2.47420 1.94595 18.0
10 33.83050 可変
11 101.31670 1.88250 1.67790 55.5
12 -92.86470 0.50000
13 ∞ 1.29820
14(絞り) ∞ 1.30180
15 ∞ 可変
16* 24.52360 3.53680 1.74330 49.3
17* -126.58720 0.20000
18 73.43350 1.21640 1.80518 25.5
19 13.35190 4.40870 1.69680 55.5
20 -137.43960 可変
21 37.23370 0.80000 1.49700 81.6
22 11.76600 可変
23 -14.97250 0.80000 1.61800 63.4
24 304.88010 0.15070
25 57.68760 3.99790 1.80610 40.7
26 -27.68910 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 2.58659E-06, A6=-2.48230E-09, A8=-1.32418E-11
A10= 1.78428E-14
第16面
K= 0.00000E+00, A4=-4.59714E-06, A6=-1.21672E-08, A8= 8.36980E-12
A10=-2.50770E-13
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.51325E-07, A6= 8.94394E-09, A8=-7.13504E-11
A10= 2.51833E-14
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.50 ×1.03
Ｆナンバー 2.92 4.37 5.82
d5 1.3344 5.8240 8.2070
d10 8.4016 3.8960 1.5263
d15 12.4314 6.9108 0.5000
d20 0.9527 3.5058 8.9085
d22 10.5314 13.5084 14.5174
ＢＦ 15.04245 15.04322 15.04462
（数値実施例２）
数値実施例２の光学系は、図４に示した実施の形態２に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.4°
面データ
面番号 r d nd vd
1 642.26970 1.43740 1.77250 49.6
2 -89.72320 0.20000
3 21.08090 0.80000 1.92286 20.9
4 13.88670 3.68240 1.74330 49.3
5* 107.23500 可変
6 -1629.50830 0.80000 1.88300 40.8
7 19.62440 1.37790
8 -3299.49490 0.80000 1.58144 40.9
9 15.79410 1.71010 1.94595 18.0
10 32.81280 可変
11 94.65010 1.75090 1.61800 63.4
12 -111.56000 0.50000
13 ∞ 1.29610
14(絞り) ∞ 1.30390
15 ∞ 可変
16* 25.71270 3.27890 1.74330 49.3
17* -64.58190 0.20000
18 38.03620 0.81680 1.80518 25.5
19 12.05380 4.10290 1.69680 55.5
20 55.14270 可変
21 29.24020 0.80000 1.48749 70.4
22 12.15830 可変
23 -21.59800 0.80000 1.78590 43.9
24 34.94590 0.00750
25 30.94440 5.56390 1.80610 33.3
26 -29.61420 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 4.06894E-06, A6= 4.33467E-09, A8=-7.29301E-11
A10= 4.60085E-14
第16面
K= 0.00000E+00, A4=-1.70560E-06, A6=-6.41196E-08, A8= 3.35239E-10
A10= 1.15316E-14
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 9.33419E-06, A6=-5.80439E-08, A8= 3.09084E-10
A10= 2.15739E-13
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.5 ×1.00
Ｆナンバー 2.92 4.37 5.82
d5 1.8334 5.9903 9.5384
d10 9.2728 5.1212 1.5798
d15 12.8901 6.1207 0.5000
d20 1.5061 4.5876 8.9686
d22 6.3225 10.0033 11.2451
ＢＦ 15.07015 15.07040 15.07111
（数値実施例３）
数値実施例３の光学系は、図７に示した実施の形態３に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.5°
面データ
面番号 r d nd vd
1 85.59320 1.55800 1.51680 64.2
2 -271.12050 0.15000
3 23.58360 0.80000 1.92286 20.9
4 14.77410 4.40840 1.76930 49.3
5* -243.93860 可変
6 ∞ 0.80000 1.91082 35.2
7 20.96750 1.48410
8 -104.14150 0.80000 1.91082 35.2
9 14.79660 2.35470 1.94595 18.0
10 88.13310 可変
11 100.00000 1.80840 1.72916 54.7
12 -100.00000 0.50000
13 ∞ 1.30000
14(絞り) ∞ 1.30000
15 ∞ 可変
16 48.42080 3.29920 1.77250 49.6
17 -96.22290 0.15000
18 65.97500 0.80000 1.84666 23.8
19 16.71380 4.20100 1.72916 54.7
20 -160.77180 0.15000
21 49.84430 2.88490 1.49700 81.6
22 -113.82110 可変
23 -75.77480 0.80000 1.48749 70.4
24 16.07660 可変
25 -17.34990 0.75000 1.48749 70.4
26 34.99840 3.62640 1.83481 42.7
27 -40.55440 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 9.64948E-06, A6=-3.28988E-08, A8= 3.85170E-10
A10=-2.58623E-12
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.50 ×1.00
Ｆナンバー 2.89 4.32 5.75
d5 1.7316 5.4823 9.2513
d10 9.0043 5.2277 1.4853
d15 10.5737 4.9689 1.0908
d22 2.0973 4.7756 8.3665
d24 7.0600 10.0034 10.2794
ＢＦ 15.01368 15.04600 15.00427
以下の表１に、各数値実施例に係る光学系における各条件式の対応値を示す。
ｈ：光軸からの高さ
ｒ：頂点曲率半径
κ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（数値実施例１）
数値実施例１の光学系は、図１に示した実施の形態１に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.3°
面データ
面番号 r d nd vd
1 -638.97800 1.54400 1.77250 49.6
2 -63.91990 0.20000
3 22.70370 0.80000 1.92286 20.9
4 14.59950 3.78380 1.74330 49.3
5* 254.94710 可変
6 -114.65930 0.80000 1.91082 35.2
7 19.26630 1.29610
8 171.12040 0.80000 1.56883 56.0
9 15.79480 2.47420 1.94595 18.0
10 33.83050 可変
11 101.31670 1.88250 1.67790 55.5
12 -92.86470 0.50000
13 ∞ 1.29820
14(絞り) ∞ 1.30180
15 ∞ 可変
16* 24.52360 3.53680 1.74330 49.3
17* -126.58720 0.20000
18 73.43350 1.21640 1.80518 25.5
19 13.35190 4.40870 1.69680 55.5
20 -137.43960 可変
21 37.23370 0.80000 1.49700 81.6
22 11.76600 可変
23 -14.97250 0.80000 1.61800 63.4
24 304.88010 0.15070
25 57.68760 3.99790 1.80610 40.7
26 -27.68910 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 2.58659E-06, A6=-2.48230E-09, A8=-1.32418E-11
A10= 1.78428E-14
第16面
K= 0.00000E+00, A4=-4.59714E-06, A6=-1.21672E-08, A8= 8.36980E-12
A10=-2.50770E-13
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 8.51325E-07, A6= 8.94394E-09, A8=-7.13504E-11
A10= 2.51833E-14
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.50 ×1.03
Ｆナンバー 2.92 4.37 5.82
d5 1.3344 5.8240 8.2070
d10 8.4016 3.8960 1.5263
d15 12.4314 6.9108 0.5000
d20 0.9527 3.5058 8.9085
d22 10.5314 13.5084 14.5174
ＢＦ 15.04245 15.04322 15.04462
（数値実施例２）
数値実施例２の光学系は、図４に示した実施の形態２に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.4°
面データ
面番号 r d nd vd
1 642.26970 1.43740 1.77250 49.6
2 -89.72320 0.20000
3 21.08090 0.80000 1.92286 20.9
4 13.88670 3.68240 1.74330 49.3
5* 107.23500 可変
6 -1629.50830 0.80000 1.88300 40.8
7 19.62440 1.37790
8 -3299.49490 0.80000 1.58144 40.9
9 15.79410 1.71010 1.94595 18.0
10 32.81280 可変
11 94.65010 1.75090 1.61800 63.4
12 -111.56000 0.50000
13 ∞ 1.29610
14(絞り) ∞ 1.30390
15 ∞ 可変
16* 25.71270 3.27890 1.74330 49.3
17* -64.58190 0.20000
18 38.03620 0.81680 1.80518 25.5
19 12.05380 4.10290 1.69680 55.5
20 55.14270 可変
21 29.24020 0.80000 1.48749 70.4
22 12.15830 可変
23 -21.59800 0.80000 1.78590 43.9
24 34.94590 0.00750
25 30.94440 5.56390 1.80610 33.3
26 -29.61420 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 4.06894E-06, A6= 4.33467E-09, A8=-7.29301E-11
A10= 4.60085E-14
第16面
K= 0.00000E+00, A4=-1.70560E-06, A6=-6.41196E-08, A8= 3.35239E-10
A10= 1.15316E-14
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 9.33419E-06, A6=-5.80439E-08, A8= 3.09084E-10
A10= 2.15739E-13
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.5 ×1.00
Ｆナンバー 2.92 4.37 5.82
d5 1.8334 5.9903 9.5384
d10 9.2728 5.1212 1.5798
d15 12.8901 6.1207 0.5000
d20 1.5061 4.5876 8.9686
d22 6.3225 10.0033 11.2451
ＢＦ 15.07015 15.07040 15.07111
（数値実施例３）
数値実施例３の光学系は、図７に示した実施の形態３に対応する。
焦点距離=45.90 2ω=26.5°
面データ
面番号 r d nd vd
1 85.59320 1.55800 1.51680 64.2
2 -271.12050 0.15000
3 23.58360 0.80000 1.92286 20.9
4 14.77410 4.40840 1.76930 49.3
5* -243.93860 可変
6 ∞ 0.80000 1.91082 35.2
7 20.96750 1.48410
8 -104.14150 0.80000 1.91082 35.2
9 14.79660 2.35470 1.94595 18.0
10 88.13310 可変
11 100.00000 1.80840 1.72916 54.7
12 -100.00000 0.50000
13 ∞ 1.30000
14(絞り) ∞ 1.30000
15 ∞ 可変
16 48.42080 3.29920 1.77250 49.6
17 -96.22290 0.15000
18 65.97500 0.80000 1.84666 23.8
19 16.71380 4.20100 1.72916 54.7
20 -160.77180 0.15000
21 49.84430 2.88490 1.49700 81.6
22 -113.82110 可変
23 -75.77480 0.80000 1.48749 70.4
24 16.07660 可変
25 -17.34990 0.75000 1.48749 70.4
26 34.99840 3.62640 1.83481 42.7
27 -40.55440 BF
非球面データ
第5面
K= 0.00000E+00, A4= 9.64948E-06, A6=-3.28988E-08, A8= 3.85170E-10
A10=-2.58623E-12
フォーカス状態による可変間隔とＦナンバー
無限 ×0.50 ×1.00
Ｆナンバー 2.89 4.32 5.75
d5 1.7316 5.4823 9.2513
d10 9.0043 5.2277 1.4853
d15 10.5737 4.9689 1.0908
d22 2.0973 4.7756 8.3665
d24 7.0600 10.0034 10.2794
ＢＦ 15.01368 15.04600 15.00427
以下の表１に、各数値実施例に係る光学系における各条件式の対応値を示す。
本発明は、無限遠物体から撮影倍率等倍までの近距離撮影が可能な、いわゆるマクロレンズに関し、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの光学装置に好適なものである。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ｌ１０ 第１０レンズ素子
Ｌ１１ 第１１レンズ素子
Ｌ１２ 第１２レンズ素子
Ｌ１３ 第１３レンズ素子
Ｌ１４ 第１４レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ 光学装置
１０１ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１０３ 液晶モニター
１０４ カメラマウント部
２０１ 交換レンズ装置
２０２ レンズ系
２０４ レンズマウント部
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ｌ１０ 第１０レンズ素子
Ｌ１１ 第１１レンズ素子
Ｌ１２ 第１２レンズ素子
Ｌ１３ 第１３レンズ素子
Ｌ１４ 第１４レンズ素子
Ａ 開口絞り
Ｓ 像面
１００ 光学装置
１０１ カメラ本体
１０２ 撮像素子
１０３ 液晶モニター
１０４ カメラマウント部
２０１ 交換レンズ装置
２０２ レンズ系
２０４ レンズマウント部
Claims (11)
- 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のいずれの移動量とも異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第３のフォーカスレンズ群を有し、
前記フォーカスレンズ群のうち少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成としたことを特徴とする近距離撮影可能な光学系。 - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する負の屈折力の第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９
Ｖｐ−Ｖｎ＜０．０
なる条件式を満足することを特徴とする近距離撮影可能な光学系。 - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、
前記像ブレ補正レンズ群より像側に前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群を有したことを特徴とする近距離撮影可能な光学系。 - 物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正または負の屈折力の第６レンズ群で構成し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して前記第１レンズ群、第３レンズ群、第６レンズ群は像面に対して光軸方向に固定し、
前記第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群は移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項の光学系。 - 前記像ブレ補正レンズ群は１枚の正レンズで構成され、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ３としたとき
３０.５＜Ｖｐ３＜８２.５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項の光学系。 - 前記像ブレ補正レンズ群に隣接して絞りを配置したことを特徴とする請求項５の光学系。
- 前記第６レンズ群は最も物体側の面が物体側に凹面を向け最も像側の面が像側に凸面を向けた構成、もしくは物体側より順に負レンズと正レンズの２枚で構成されることを特徴とする請求項４の光学系。
- 無限遠物体に合焦状態の前記光学系全系の焦点距離をｆ、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき
１．５＜ｆ３／ｆ＜３．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４の光学系。 - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のいずれの移動量とも異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第３のフォーカスレンズ群を有し、
前記フォーカスレンズ群のうち少なくとも一つのフォーカスレンズ群は単玉構成とする近距離撮影可能な光学系を用いた光学装置。 - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、光軸方向を移動する負の屈折力の第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２のフォーカスレンズ群を有し、
前記第１のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有し、
前記正レンズのアッベ数をＶｐ、
前記第２のフォーカスレンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、
前記負レンズのアッベ数をＶｎとしたとき
１５．８＜Ｖｐ＜２２．９
Ｖｐ−Ｖｎ＜０．０
なる条件式を満足する近距離撮影可能な光学系を用いた光学装置。 - 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して光軸方向を移動する第１のフォーカスレンズ群と、
前記第１のフォーカスレンズ群より像側に配置し光軸に対して垂直方向に移動させて光学系が振動した際の像ブレを補正する像ブレ補正レンズ群と、
前記像ブレ補正レンズ群より像側に前記第１のフォーカスレンズ群の移動量とは異なる移動量でフォーカシングに際して移動する第２のフォーカスレンズ群を有する近距離撮影可能な光学系を用いた光学装置。
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|---|---|---|---|
| JP2009197850A JP2011048232A (ja) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | 近距離撮影可能な光学系およびそれを用いた光学装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2009197850A JP2011048232A (ja) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | 近距離撮影可能な光学系およびそれを用いた光学装置 |
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|---|---|
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